Fugu-MT 論文翻訳(概要): An $^{115}$In$^+$-$^{172}$Yb$^+$ Coulomb crystal clock with $2.5\times10^{-18}$ systematic uncertainty

論文の概要: An $^{115}$In$^+$-$^{172}$Yb$^+$ Coulomb crystal clock with $2.5\times10^{-18}$ systematic uncertainty

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.16807v2
Date: Wed, 20 Nov 2024 23:40:48 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2024-11-22 15:15:48.232558
Title: An $^{115}$In$^+$-$^{172}$Yb$^+$ Coulomb crystal clock with $2.5\times10^{-18}$ systematic uncertainty
Title（参考訳）: a $^{115}$In$^+$-$^{172}$Yb$^+$ Coulomb crystal clock with $2.5\times10^{-18}$ systematic uncertainty
Authors: H. N. Hausser, J. Keller, T. Nordmann, N. M. Bhatt, J. Kiethe, H. Liu, I. M. Richter, M. von Boehn, J. Rahm, S. Weyers, E. Benkler, B. Lipphardt, S. Doerscher, K. Stahl, J. Klose, C. Lisdat, M. Filzinger, N. Huntemann, E. Peik, T. E. Mehlstäubler,
Abstract要約: 我々は15$In$+$の遷移に基づいて、スケーラブルな混合種Coulombクリスタルクロックを提示する。これは不安定性を9.2times10-16/sqrttau/1;mathrms$.2times10-16/sqrttau/1;mathrms$に減少させる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1715290206208946
License:
Abstract: We present a scalable mixed-species Coulomb crystal clock based on the $^1S_0$ $\leftrightarrow$ $^3P_0$ transition in $^{115}$In$^+$. $^{172}$Yb$^+$ ions are co-trapped and used for sympathetic cooling. Reproducible interrogation conditions for mixed-species Coulomb crystals are ensured by a conditional preparation sequence with permutation control. We demonstrate clock operation with a 1In$^+$-3Yb$^+$ crystal, achieving a relative systematic uncertainty of $2.5\times10^{-18}$ and a relative frequency instability of $1.6\times10^{-15}/\sqrt{\tau/1\;\mathrm{s}}$. We report on absolute frequency measurements with an uncertainty of $1.3\times10^{-16}$ and optical frequency comparisons with clocks based on $^{171}$Yb$^+$ (E3) and $^{87}$Sr. With a fractional uncertainty of $4.4\times10^{-18}$, the former is - to our knowledge - the most accurate frequency ratio value reported to date. For the $^{115}$In$^+$/$^{87}$Sr ratio, we improve upon the best previous measurement by more than an order of magnitude. We also demonstrate operation with four $^{115}$In$^+$ clock ions, which reduces the instability to $9.2\times10^{-16}/\sqrt{\tau/1\;\mathrm{s}}$.
Abstract（参考訳）: 我々は,$^1S_0$$\leftrightarrow$$^3P_0$ transition in $^{115}$In$^+$に基づいて,スケーラブルな混合種Coulomb結晶時計を提案する。 $^{172}$Yb$^+$イオンは共トラッピングされ、交感冷却に用いられる。混成種のクーロン結晶に対する再現可能な尋問条件は、置換制御付き条件付き準備シーケンスによって保証される。 1In$^+$-3Yb$^+$結晶を用いてクロック動作を示し、2.5\times10^{-18}$と1.6\times10^{-15}/\sqrt{\tau/1\;\mathrm{s}}$の相対的な系統的不確実性を実現する。絶対周波数を1.3\times10^{-16}$で測定し,$^{171}$Yb$^+$(E3)および$^{87}$Srに基づくクロックと光周波数の比較を行った。 4.4\times10^{-18}$の分数不確実性を持つ場合、前者は、我々の知る限り、現在まで報告されている最も正確な周波数比値である。 $^{115}$In$^+$/$^{87}$Sr比では、1桁以上の最前の測定値を改善する。また、9.2\times10^{-16}/\sqrt{\tau/1\;\mathrm{s}}$.2\times10^{-16}/\sqrt{\tau/1\;\mathrm{s}}$.2\times10^{-16}/\sqrt{\tau/1\;\mathrm{s}}$まで不安定になる4つの$^{115}$In$^+$クロックイオンの動作を示す。

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